[发明专利]一种聚乙烯醇缩醛树脂磨具有机凝胶成型方法

说明书

本发明涉及一种聚乙烯醇缩醛树脂磨具有机凝胶成型方法。制备过程如下：(1)将聚乙烯醇缩醛树脂溶解在溶剂中，并加入添加剂，制成树脂液；(2)将磨粒、填料添加到树脂液中，混合均匀，制成磨粒混合液；(3)将凝胶剂加入到磨粒混合液中，边搅拌边加热，得到磨粒浆料；(4)将磨粒浆料冷却，直至得到磨粒凝胶混合物；(5)将磨粒凝胶混合物先低温干燥，后烘箱烘干，去除溶剂后，得到磨具胚体；(6)将磨具胚体硬化成型，得到有机凝胶磨具。该方法制备的聚乙烯醇缩醛树脂磨具，无需进行醛化反应，绿色环保，有机凝胶方法实现了溶剂体系下磨粒混合液的凝胶，避免了干燥过程中磨粒沉降，具有磨粒、孔隙分布均匀，形状多样化的优点。

技术领域

本发明属于精密加工研磨抛光领域，涉及一种凝胶磨具成型方法，具体涉及一种聚乙烯醇缩醛树脂磨具有机凝胶成型方法。

背景技术

PVA砂轮是采用聚乙烯醇、缩醛树脂为结合剂，填以磨料，经浇注而成的磨具，无需高温处理，具有弹性好，气孔率高，自锐性好，不烧伤工件的优点。被加工表面粗糙度可以达到Ra0.012微米，适用于磨削抛光那些易被磨削热烧伤和发生堵塞的软质金属材料，光洁度要求高、材质敏感的磁电产品和其他软金属以及非金属材料，特别适合抛光不锈钢，铜合金等韧性难磨材料和复杂面型的零件。在研磨过程中，不沾丝屑、不易堵塞，工件表面无划痕、无麻点。适用于镜面抛光及缩短加工研磨时间，减少加工工序。

其中的结合剂—聚乙烯醇缩醛树脂是聚乙烯醇与各种醛类的缩合产物的统称，主要品种是聚乙烯醇缩甲醛和缩丁醛两种。聚乙烯醇缩甲醛溶于甲酸、乙酸、酚类等溶剂，密度为1.22～1.23，具有强度高、粘度大、软化点较高(140～150℃)、耐热性、耐水性、耐溶剂性、耐磨性、柔韧性及介电性好等优点。聚乙烯醇缩丁醛树脂(简称PVB)是由聚乙烯醇与丁醛与触煤作用下进行缩醛反应所合成的一种溶剂型树脂，缩丁醛中含有较长的支链，因此它的柔软性、挠曲性好、玻璃化温度低(50℃)的特点，同时PVB具有特殊的化学结构，对金属粉末、非金属粉末、金属氧化物、陶瓷粉等都有优良的接著性；此外对颗粒分散性好，抗磨性好，与其他树脂相容性好。

常见的PVA砂轮做法是利用聚乙烯醇在盐酸作为触媒的条件下，与甲醛进行醛化反应的过程中把磨粒粘结成为整体，制成富有弹性又有磨削能力的磨具制品。但该方法制备过程中，需要用到盐酸和甲醛，其毒性大，环境影响大，难以达到生产环保要求。

申请号为201510301525.3的专利公开了一种基于凝胶反应的多晶纳米金刚石磨具制备方法，该方法通过低温冰冻的方式物理凝胶；申请号为201310387604.1的专利公开了一种高精密磨削固结柔性砂轮及其制造方法，该方法将混料搅拌成料浆状，烘干成凝固状，该方法并未对浆料作凝胶处理，浆料在烘干过程中，磨粒容易沉降；申请号为201210149164.1的专利公开了一种固结磨具，该磨具采用的是丝形溶胶-凝胶氧化铝磨粒的团聚体，其中磨粒为凝胶状态。

凝胶技术是将一定量的凝胶剂加入到溶剂中，加热使凝胶分子溶解，直至溶剂体系从最初的溶胶状态变为热饱和状态，室温下静置冷却到凝胶-溶胶相转变温度以下，形成凝胶。

本方法基于凝胶技术，将聚乙烯醇缩醛树脂溶解在溶剂中，并配制研磨抛光材料成型料，加入凝胶剂，使溶剂发生凝胶，干燥后转化为聚乙烯醇缩醛树脂磨具，该方法通过将溶剂凝胶的方式将磨粒固化，避免了溶剂挥发过程中，磨粒的沉降，造成磨具内部成分的不均匀，同时基于溶胶凝胶方法，无需发生醛化反应，制作过程绿色环保。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种聚乙烯醇缩醛树脂磨具有机凝胶成型方法，具体技术方案如下：

一种聚乙烯醇缩醛树脂磨具有机凝胶成型方法，包括如下步骤：

步骤1:将聚乙烯醇缩醛树脂添加到溶剂中，水浴加热搅拌溶解，直至固状物全部溶解，制成聚乙烯醇缩醛树脂液；

步骤2:将磨粒添加到树脂液中，并加入添加剂，混合均匀，制成磨粒混合液；